JP2012124543A - Speaker device and speaker arrangement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも2つのスピーカを有して音信号を再生するスピーカ装置および配置方法に関するものである。 The present invention relates to a speaker device and an arrangement method for reproducing a sound signal having at least two speakers.
音楽などの音信号の再生方法として、2つ以上のスピーカを用いたステレオフォニック(Stereophonic、以下ステレオと略す)再生が最も一般的な再生方法として広く用いられている。ステレオ再生は、1つのスピーカから音信号を再生するモノフォニック(Monophonic)再生と比較して、左右の広がりがある豊かな音場感を受聴者に与えることができるという特長がある。 As a method for reproducing a sound signal such as music, stereophonic (stereophonic) reproduction using two or more speakers is widely used as the most common reproduction method. Stereo reproduction has a feature that it can provide a listener with a rich sense of sound field with left and right expansion, compared to monophonic reproduction in which sound signals are reproduced from a single speaker.
ステレオ再生では、通常、受聴者の前方見開き角30度の位置に一対のスピーカを配置してステレオ音を再生すると、受聴者は良好なステレオ音場を体感することができる。ところが、車載オーディオを使用するような環境では、車両内の全ての搭乗者に対して、前方見開き角30度の位置に左右一対のスピーカを設置することは困難となる。このため、ヘッドレスト位置に2つのスピーカを設置してステレオ再生する方法が、例えば特許文献1〜3に開示されている。図12は特許文献1、図13は特許文献2、図14は特許文献3に開示された車載オーディオ用のスピーカ設置位置を示す説明図であり、ヘッドレスト1に一対のスピーカ2,3が設置されている。図12〜図14に示すように設置されたスピーカ2,3で音信号を再生することにより、搭乗者が個別に音楽を楽しめる効果および搭乗者の音場感を改善する効果があった。
In stereo reproduction, normally, when a pair of speakers are arranged at a position where the listener has a front spread angle of 30 degrees to reproduce stereo sound, the listener can experience a good stereo sound field. However, in an environment where in-vehicle audio is used, it is difficult to install a pair of left and right speakers at a front spread angle of 30 degrees for all passengers in the vehicle. For this reason, for example,
従来のスピーカ装置および配置方法は以上のように構成されているので、受聴者が首をまわして頭部を回転させると、左右の耳に届く音量に顕著な差が生じてしまった。この結果、音量の大きい方へと音像が偏ることで、受聴者が良好なステレオ音場を体感できなくなるという課題があった。 Since the conventional speaker device and the arrangement method are configured as described above, when the listener turns his head while turning his head, a noticeable difference occurs in the sound volume reaching the left and right ears. As a result, there is a problem that the listener cannot experience a good stereo sound field because the sound image is biased toward a higher volume.
以下、この課題について図を用いて具体的に説明する。図15は、受聴者とスピーカとの位置関係を説明するために使用する座標系を示す説明図であり、図15(a)は平面図、図15(b)は正面図、図15(c)は側面図である。図15において、受聴者10の左耳11と右耳12とを通る線をX軸とする。左耳11と右耳12の位置はそれぞれ左右の外耳道入り口とする。X軸上、左耳11と右耳12の中点を原点とし、この原点を通り、受聴者10が自然な姿勢で正面を向いて頭部を回転させるときの回転中心軸をZ軸とする。また、原点を通り、XZ平面と直交する線をY軸とする。X軸は受聴者10から見て左方向(左耳11の方向)を正とし、Y軸は受聴者10から見て前方向を正とし、Z軸は頭頂部の方向を正とする。ただし、このようなXYZ軸を厳密に定義することは現実的には困難であり、図15に示すような定義上のXYZ軸と現実の位置関係との間には誤差が生じる。しかし、左耳11および右耳12に到達する音量差の傾向については、定義上のXYZ軸と現実の位置関係とが厳密に一致していなくとも十分に把握することができるため、以降の説明において定義上のXYZ軸を用いることとする。
Hereinafter, this problem will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a coordinate system used for explaining the positional relationship between the listener and the speaker. FIG. 15 (a) is a plan view, FIG. 15 (b) is a front view, and FIG. ) Is a side view. In FIG. 15, a line passing through the
ここで、受聴者10の左耳11および右耳12に到達する音量を定量的に評価するため、下式(1)により指標を定義する。式(1)より、LR比は左耳11および右耳12に到達する音量差をデシベルで表している。
LR比(dB)=10Log10(左耳位置の音量/右耳位置の音量) (1)
Here, in order to quantitatively evaluate the volume of the
LR ratio (dB) = 10 Log 10 (volume at left ear position / volume at right ear position) (1)
以下、計算機シミュレーションによって、特許文献1〜3のスピーカ配置での受聴者の頭部回転とLR比の関係を示す。なお、本計算機シミュレーションにおいて、特定環境および特定受聴者に特化しないように配慮し、部屋環境による反射および回折ならびに受聴者毎に異なる頭部形状を無視した。また、音量は距離の自乗に反比例して減衰するものと仮定した。
Hereinafter, the relationship between the listener's head rotation and the LR ratio in the speaker arrangements of
図16は、特許文献1〜3のスピーカ配置における受聴者の頭部回転角度θと式(1)で求めたLR比の関係を示したグラフである。横軸は受聴者の頭部回転角度θを、縦軸はLR比を示す。また、受聴者の位置座標(x、y、z)を、左耳位置(8cm,0cm,0cm)、右耳位置(−8cm,0cm,0cm)で表し、特許文献1〜3によるスピーカ配置を以下の通りに設定して評価した。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the listener's head rotation angle θ and the LR ratio obtained by Expression (1) in the speaker arrangements of
特許文献1,2に開示された技術では、スピーカ配置に差異はないため、左スピーカ位置の座標を(15cm,−10cm,0cm)、右スピーカ位置の座標を(−15cm,−10cm,0cm)とした。この配置は、受聴者の耳の位置より後方10cmにヘッドレスト1表面があり、ヘッドレスト1表面に30cmの間隔をあけて一対のスピーカ2,3が設置されていることを想定している。この場合の結果は、図16に示す実線4となった。
また、特許文献3に開示された技術では、左スピーカ位置の座標を(15cm,−15cm,0cm)、右スピーカ位置の座標を(−15cm,−15cm,0cm)とした。この配置は、受聴者の耳位置より後方10cmにヘッドレスト1表面があり、そこから更に5cm後ろかつヘッドレスト1上面に30cmの間隔をあけて一対のスピーカ2,3が駆動面を上にして設置されていることを想定している。この場合の結果は、図16に示す破線5となった。
In the techniques disclosed in
In the technique disclosed in
図16より、特許文献1〜3のスピーカ配置では、受聴者の頭部回転角度が僅か30度程度でLR比が約3dBとなり、非常に大きな左右音量差が生じてしまうことが分かる。左右の音量差が3dBあると、知覚される音像が大きく偏り、受聴者は良好な音場感を得ることができなくなる。即ち、特許文献1〜3の技術では、僅かな頭部回転で音場感が損なわれてしまうという課題があった。
From FIG. 16, it can be seen that with the speaker arrangements of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、受聴者の頭部回転に対して良好な音場感を維持できるスピーカ装置およびスピーカ配置方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a speaker device and a speaker arrangement method that can maintain a good sound field feeling with respect to the listener's head rotation. .
この発明に係るスピーカ装置は、一対のスピーカが、受聴者が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸と略直交する平面上、かつ、回転中心軸を中心とする同心円上であって、回転中心軸に対して点対称の位置に配置されるようにしたものである。 In the speaker device according to the present invention, the pair of speakers are on a plane substantially orthogonal to the rotation center axis when the listener rotates the head in the left-right direction, and on a concentric circle centered on the rotation center axis. These are arranged at point-symmetric positions with respect to the rotation center axis.
この発明に係るスピーカ配置方法は、一対のスピーカが、受聴者が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸と略直交する平面上、かつ、回転中心軸を中心とする同心円上であって、回転中心軸に対して点対称の位置に配置されるようにしたものである。 In the speaker arrangement method according to the present invention, the pair of speakers are on a plane substantially orthogonal to the rotation center axis when the listener rotates the head in the left-right direction, and on a concentric circle centering on the rotation center axis. Thus, it is arranged at a point-symmetrical position with respect to the rotation center axis.
この発明によれば、一対のスピーカを、受聴者が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸と略直交する平面上、かつ、回転中心軸を中心とする同心円上であって、回転中心軸に対して点対称の位置に配置するようにしたので、受聴者の頭部回転に対して、左耳と右耳に到達する音の音量差が生じず良好な音場感を維持できるスピーカ装置およびスピーカ配置方法を提供することができる。 According to the present invention, the pair of speakers are rotated on a plane substantially orthogonal to the rotation center axis when the listener rotates the head in the left-right direction, and on a concentric circle centered on the rotation center axis. Since it is arranged at a point-symmetrical position with respect to the central axis, a good sound field feeling can be maintained without causing a difference in sound volume between the left and right ears when the listener's head rotates. A speaker device and a speaker arrangement method can be provided.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るスピーカ装置(左スピーカ21および右スピーカ22)の配置位置を示す説明図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は正面図、図1(c)は側面図である。なお、本実施の形態では、先立って説明した図15と同一の座標系を用いる。
図1において、図示せぬCDプレイヤなどの音信号再生装置から出力された左右音信号は、同じく図示せぬパワーアンプを経由して、左スピーカ21、右スピーカ22によってそれぞれ音波として放射される。なお、音信号再生装置から出力された左右音信号は、広がり感を改善する処理、周波数特性を改善する処理、音量を調整する処理など、任意の処理を行う装置を経由してパワーアンプに入力するように構成してもよい。また、スピーカ21,22をコーン型スピーカとして図示したが、これ以外の種類のスピーカを用いてもよい。
1A and 1B are explanatory views showing the arrangement positions of the speaker devices (the
In FIG. 1, left and right sound signals output from a sound signal reproduction device such as a CD player (not shown) are radiated as sound waves by a
本実施の形態では、左スピーカ21および右スピーカ22の配置について、以下の条件を有する。
(A)左スピーカ21および右スピーカ22は、頭部の回転中心軸Zを中心とする同心円(以下、回転軸同心円31)上に位置する
(B)左スピーカ21および右スピーカ22の位置は、回転軸同心円31の中心、即ち回転中心軸Zに対して点対称の関係にある
なお、左スピーカ21および右スピーカ22のZ軸方向の高さ位置、ならびにこれらの配置間隔については特に制約はなく、図1の配置は一例である。
In the present embodiment, the arrangement of the
(A) The
ここで、条件(A)の回転軸同心円31を説明する。図2は、図1に示す回転軸同心円31の詳細を説明する図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図、図2(c)は側面図である。先ず、XY平面をZ軸方向に上下に平行移動した平面を回転軸直交平面と定義する。図中に矢印で示した平行移動の大きさ(距離)は任意である。図2において、上側に平行移動した回転軸直交平面の一例を上側回転軸直交平面32として示し、下側に平行移動した一例を下側回転軸直交平面33として示す。回転軸同心円31とは、上側回転軸直交平面32または下側回転軸直交平面33として例示した回転軸直交平面と頭部の回転中心軸Zとが交差する点を中心とした、回転軸直交平面上の円である。なお、回転軸同心円31の半径は任意である。
Here, the rotation axis
図1に示すように、左スピーカ21および右スピーカ22を条件(A)および(B)を満たすように配置したとき、受聴者10が首を左右に振っても(頭部が回転しても)、左スピーカ21から左耳11までの距離と、右スピーカ22から右耳12までの距離とが常に等距離となる。この理由を以下に説明する。
As shown in FIG. 1, when the
受聴者10の頭部の半径をr、Z軸を中心とした頭部の回転角度をθとすると、頭部回転前の左耳11の座標は(r,0,0)、右耳12の座標は(−r,0,0)となり、回転後の左耳11の座標は(rCOSθ,SINθ,0)、右耳12の座標は(−rCOSθ,−SINθ,0)となる。ただし、回転角度θは90度以下、頭部回転は右回転(時計回り)を想定した。
一方、左スピーカ21の座標は(xL,yL,zL)、右スピーカ22の座標は(xR,yR,zR)と表現できる。左スピーカ21および右スピーカ22は回転軸直交平面上で点対称の位置に配置されているため、下式(2)が成り立つ。
xL=−xR=xs
yL=−yR=ys (2)
zL=zR=zs
ただし、xs,ys,zsは、スピーカ21,22の位置によって一意に決まる定数である。
If the radius of the head of the
On the other hand, the coordinates of the
x L = −x R = x s
y L = −y R = y s (2)
z L = z R = z s
However, x s , y s , and z s are constants uniquely determined by the positions of the
式(2)を用いると、頭部を回転角度θだけ回転させた後の受聴者10の左耳11から左スピーカ21までの距離は、下式(3)で表すことができる。他方、受聴者10の右耳12から右スピーカ22までの距離は、式(4)で表すことができる。
式(3),(4)より、左スピーカ21から左耳11までの距離と、右スピーカ22から右耳12までの距離は等しくなることが確認できる。頭部の回転が左回転でも同様の結果となる。
音量は距離の自乗に反比例して減衰するため、スピーカから耳元までの距離が等しければ左右で同じ音量となる。即ち、本実施の形態によれば、受聴者10が自由に頭部を回転させても、左耳11および右耳12に到達する音の音量差は生じないこととなり、良好なステレオ音場感を維持することができる。
From equations (3) and (4), it can be confirmed that the distance from the
Since the sound volume attenuates in inverse proportion to the square of the distance, if the distance from the speaker to the ear is equal, the sound volume is the same on the left and right. That is, according to the present embodiment, even if the
次に、計算機シミュレーションによって、上述した本実施の形態の効果を補足説明する。図3は、実施の形態1のスピーカ配置において受聴者10の頭部回転角度θと式(1)で求めたLR比の関係を示したグラフであり、横軸に受聴者10の頭部回転角度θを、縦軸にLR比を示す。先立って説明した特許文献1〜3の計算機シミュレーションと同様に、本実施の形態でも受聴者10の左耳11の位置を(8cm,0cm,0cm)、右耳12の位置を(−8cm,0cm,0cm)とする。また、左スピーカ21の位置は(15cm,0cm,20cm)、右スピーカ22の位置は(−15cm,0cm,20cm)とする。この条件で計算機シミュレーションした結果を実線41として示す。図3より、本実施の形態のスピーカ配置では、受聴者10の頭部回転に対してLR比がまったく変化しないことが確認できる。
Next, the effect of the above-described embodiment will be supplementarily explained by computer simulation. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the head rotation angle θ of the
また、現実のステレオ再生環境におけるXYZ軸が、定義上のXYZ軸想定位置からずれている場合についても評価する。ここで、各軸がずれるとしても、XY平面が大きくずれる(例えば45度ずれる)ことは想定しにくいが、受聴者10が正面を向いた正面位置は受聴者毎に個人差があると考えられる。このため、正面位置のずれとして、X軸正方向をY軸正方向に45度ずらした場合の、頭部回転に対するLR比も評価した。図4は、受聴者10の正面位置を45度ずらした状態を示す平面図である。このとき定義上のX軸およびY軸も45度ずれてX’軸およびY’軸となるが、頭部の回転中心軸Zは移動しない。この場合の結果は、図3に示す実線41となった。なお、Y軸正方向がX軸正方向にずれている場合でも相対的に同じ位置関係になるので、同様の結果になる。
Also, the case where the XYZ axes in the actual stereo reproduction environment are deviated from the defined XYZ axis assumed positions is evaluated. Here, even if each axis is shifted, it is difficult to assume that the XY plane is greatly shifted (for example, 45 degrees), but the front position where the
更に、現実的なステレオ再生環境において、受聴者10が座しているリクライニングシートの角度を変えるなどして姿勢が変わり、頭部の回転中心軸Zが定義上のZ軸からずれることが考えられる。通常使用範囲においてリクライニングの角度は高々45度程度であるため、Z軸正方向をY軸負方向に45度ずらした場合の、頭部回転に対するLR比も評価した。図5は、受聴者10の頭部回転中心軸Zを45度ずらした状態を示す側面図であり、このとき頭部の回転中心軸Zも45度ずれてZ’軸となる。この場合の結果は、図3に示す破線42となった。
Furthermore, in a realistic stereo reproduction environment, it is conceivable that the posture changes by changing the angle of the reclining seat on which the
図3の実線41より、図1に示すようなスピーカ配置では受聴者10の頭部回転に対して、LR比が全く変化しないことが確認できる。また、図4に示すように正面位置(X軸またはY軸)が45度ずれていてもLR比は全く変化しないことが確認できる。更に、図5に示すようにZ軸が45度ずれていても、図3の破線42より、頭部回転角度θが0度から60度の範囲で、LR比が3dB以内に収まっていることが確認できる。
従って、本実施の形態のスピーカ配置により、受聴者10の頭部回転に対して極めてロバスト性が高くなり、良好な音場感を安定して提供できる。また、頭部の回転中心軸Zに45度以内のずれがあっても、十分良好な効果を得ることができる。
From the
Therefore, the loudspeaker arrangement according to the present embodiment is extremely robust with respect to the listener's 10 head rotation and can stably provide a good sound field feeling. Moreover, even if there is a deviation within 45 degrees in the rotation center axis Z of the head, a sufficiently good effect can be obtained.
本実施の形態のスピーカ配置は、例えば車載オーディオのように、受聴者の位置と正面方向が略特定できる環境において、非常に有効となる。車載オーディオに適用する場合には、例えば左右一対のスピーカを条件(A)および(B)に従って天井に配置することで、容易に実現できる。
また、ヘッドレストに左右一対のスピーカを配置してもよい。図6および図7は、実施の形態1のスピーカ配置を車載オーディオに適用した場合の配置例を示す側面図である。図6に示すように、シート51に取り付けられたヘッドレスト52を、受聴者10の前方にせり出す形状にし、このヘッドレスト52内の受聴者10の左耳11および右耳12の上方に相当する位置に左スピーカ21および右スピーカ22を設置すればよい。
あるいは、図7に示すように、シート51に取り付けられたアーム53を、受聴者10の前方にせり出す形状にのばし、その先端に左スピーカ21および右スピーカ22を固定して、受聴者10の左耳11および右耳12の上方に相当する位置に保持するようにしてもよい。なお、アーム53は可動型でも非可動型でもよい。
The speaker arrangement according to the present embodiment is very effective in an environment where the position and front direction of the listener can be substantially specified, such as in-vehicle audio. When applied to in-vehicle audio, for example, it can be easily realized by arranging a pair of left and right speakers on the ceiling according to the conditions (A) and (B).
A pair of left and right speakers may be arranged on the headrest. 6 and 7 are side views showing an arrangement example when the speaker arrangement of the first embodiment is applied to in-vehicle audio. As shown in FIG. 6, the
Alternatively, as shown in FIG. 7, the
スピーカ配置を図6、図7に示すように適用した設置方法では、適用対象は車載オーディオに限らず、例えばゲームセンタにあるレーシングゲーム装置のように予め用意されたシートがある装置にも適用できる。これ以外にも、ソファのヘッドレストを図6に示すヘッドレスト52のような形状にして左スピーカ21および右スピーカ22を設置したり、ソファに図7に示すようなアーム53を取り付けて左スピーカ21および右スピーカ22を設置したりしてもよい。これにより、リビングルーム、シアタ、その他のパブリックスペース等においても良好なステレオ音場を受聴者に提供することができる。
In the installation method in which the speaker arrangement is applied as shown in FIGS. 6 and 7, the application target is not limited to the in-vehicle audio, but can be applied to an apparatus having a seat prepared in advance, for example, a racing game apparatus in a game center. . In addition to this, the headrest of the sofa is shaped like the
なお、左スピーカ21および右スピーカ22は、スピーカ駆動面をどの方向に向けて設置してもよい。ただし、スピーカには一般的に周波数毎に異なる指向性があるため、スピーカ駆動面をできるだけ受聴者方向に向けることで、周波数間の強度差が緩和され、音質を向上させることができる。従って、例えば図2の下側回転軸直交平面33に左スピーカ21および右スピーカ22を配置する場合には、スピーカ駆動面を上向きに設置する。
Note that the
以上のように、実施の形態1によれば、左スピーカ21および右スピーカ22からなる一対のスピーカは、受聴者10が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸Zと略直交する回転軸直交平面上、かつ、回転中心軸Zを中心とする回転軸同心円31上であって(条件(A))、回転中心軸Zに対して点対称の位置(条件(B))に配置されるように構成した。このため、受聴者10の頭部回転に対して、左耳11と右耳12に到達する音の音量差が生じず良好な音場感を維持できる。
As described above, according to the first embodiment, the pair of speakers including the
なお、実施の形態1では、左スピーカ21および右スピーカ22を、音楽などを再生する音信号再生装置に接続したが、これに限定されるものではなく、例えば騒音を低減する能動音場制御装置に適用してもよい。ここで、騒音とは、受聴者が不要とするあらゆる音であり、例えば走行ノイズ、エンジンノイズ、近隣で発生している音または話し声、環境音などが対象となる。騒音がある環境で、本実施の形態に従って配置された2つ以上のスピーカから騒音を打ち消す音信号を再生することにより、受聴者の頭部の回転に対してロバスト性が高くなり、騒音低減効果を安定して提供することができる。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2に係るスピーカ装置(左スピーカ21aおよび右スピーカ22a)の配置位置を示す説明図であり、図8(a)は平面図、図8(b)は正面図、図8(c)は側面図である。実施の形態2では、上記実施の形態1で説明したスピーカ配置の条件(A)および(B)に加えて、以下の条件を有する。
(C)左スピーカ21aおよび右スピーカ22aは、左スピーカ21aと右スピーカ22aを結ぶ線34と左耳11と右耳12を結ぶX軸とが平行になるように配置する
(D)左スピーカ21aと右スピーカ22aの間隔(距離)が、受聴者10の左耳11と右耳12の間隔(距離)と等しくなるように配置する
なお、その他の条件および音信号再生装置の構成などは上記実施の形態1と同一のため説明を省略する。
8A and 8B are explanatory views showing the arrangement positions of the speaker devices (the
(C) The
図8に示すように、左スピーカ21aおよび右スピーカ22aを条件(A)〜(D)を満たすように配置したとき、上記実施の形態1と同様に、受聴者10が頭部を回転させても左耳11に到達する音と右耳12に到達する音の音量差は生じない。更に、受聴者10が正面方向を向いているとき、受聴者10が左右に(X軸方向に)動いたとしても、左スピーカ21aから左耳11までの距離と右スピーカ22aから右耳12までの距離とは等距離になる。この理由を以下に説明する。
As shown in FIG. 8, when the
受聴者10の頭部の半径をrとすると、左耳11の位置は(r,0,0)、右耳12の位置は(−r,0,0)となる。また、本実施の形態による左スピーカ21aの位置は(r,0,zs)、右スピーカ22aの位置は(−r,0,zs)となる。このとき、頭部が左に距離dだけ移動した後の左耳11から左スピーカ21aまでの距離は、下式(5)で表すことができる。一方、受聴者10の右耳12から右スピーカ22aまでの距離は、下式(6)で表すことができる。
上式(5),(6)より、左スピーカ21aから左耳11までの距離と、右スピーカ22aから右耳12までの距離は等しくなることが確認できる。頭部が右に距離dだけ移動しても同様の結果となる。
音量は距離の自乗に反比例して減衰するため、スピーカから耳元までの距離が等しければ左右で同じ音量となる。即ち、本実施の形態によれば、受聴者10が左右に移動しても、左耳11および右耳12に到達する音の音量差は生じないこととなり、良好なステレオ音場感を維持することができる。
From the above equations (5) and (6), it can be confirmed that the distance from the
Since the sound volume attenuates in inverse proportion to the square of the distance, if the distance from the speaker to the ear is equal, the sound volume is the same on the left and right. That is, according to the present embodiment, even if the
次に、計算機シミュレーションによって、上述した本実施の形態の効果を補足説明する。図9は、実施の形態2のスピーカ配置において、受聴者10の頭部を原点から5cm左に移動させた状態での頭部回転角度θと式(1)で求めたLR比の関係を示したグラフであり、横軸に受聴者10の頭部回転角度θを、縦軸にLR比を示す。図10は、実施の形態2の左スピーカ21aおよび右スピーカ22aの配置において、受聴者10の頭部を原点から5cm左に移動した状態を示す正面図であり、このとき頭部の回転中心軸Zも5cmずれてZ’軸となる。図10に示すように、受聴者10の頭部が原点から5cm左に移動した状態であるので、受聴者10の左耳11の位置は(13cm,0cm,0cm)、右耳12の位置は(−3cm,0cm,0cm)である。また、左スピーカ21aの位置を(8cm,0cm,20cm)、右スピーカ22aの位置を(−8cm,0cm,20cm)とする。この条件で計算機シミュレーションした結果を図9に実線61として示す。
Next, the effect of the above-described embodiment will be supplementarily explained by computer simulation. FIG. 9 shows the relationship between the head rotation angle θ and the LR ratio obtained by equation (1) when the head of the
また、比較のため、上記実施の形態1のスピーカ配置において、頭部を左に5cm移動させた状態での頭部回転角度θとLR比の関係も、破線62として示す。図11は、実施の形態1の左スピーカ21および右スピーカ22の配置において、受聴者10の頭部を原点から5cm左に移動した状態を示す正面図であり、このとき頭部の回転中心軸Zも5cmずれてZ’軸となる。図11に示すように、受聴者10の頭部が原点から5cm左に移動した状態にあるので、受聴者10の左耳11の位置が(13cm,0cm,0cm)、右耳12の位置が(−3cm,0cm,0cm)である。スピーカ配置は上記実施の形態1と同様であり、左スピーカ21aの位置が(15cm,0cm,20cm)、右スピーカ22aの位置が(−15cm,0cm,20cm)である。この条件で計算機シミュレーションした結果を図9に破線62として示す。
For comparison, the relationship between the head rotation angle θ and the LR ratio when the head is moved 5 cm to the left in the speaker arrangement of the first embodiment is also shown as a
図9より、破線62が示すように、上記実施の形態1のスピーカ配置では、受聴者10の左右の移動があると頭部回転にかかわらず1dB程度の左右音量差のオフセットが発生してしまうのに対し、実線61が示すように、本実施の形態2のスピーカ配置では、受聴者10の左右の移動があっても左右音量差のオフセットが発生せず、更に頭部回転に対してもLR比がほとんど変化しないことが確認できる。
従って、本実施の形態のスピーカ配置により、受聴者10の頭部回転に対してのみならず、左右の移動に対してもロバスト性が高くなり、良好な音場感を更に安定して提供できる。
As shown by the
Therefore, the loudspeaker arrangement of the present embodiment increases the robustness not only with respect to the listener's 10 head rotation but also with respect to left and right movements, and can provide a better sound field feeling more stably. .
以上のように、実施の形態2によれば、左スピーカ21aおよび右スピーカ22aからなる一対のスピーカは、受聴者10が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸Zと略直交する回転軸直交平面上、かつ、回転中心軸Zを中心とする回転軸同心円上であって(条件(A))、回転中心軸Zに対して点対称の位置(条件(B))に配置されると共に、左スピーカ21aおよび右スピーカ22aを結ぶ線34と、受聴者10の左耳11および右耳12を結ぶ線とが略平行(条件(C))、かつ、左スピーカ21aおよび右スピーカ22aの間隔と、左耳11および右耳12の間隔とが略同一の位置(条件(D))に配置されるように構成した。このため、頭部が回転しても左耳と右耳に到達する音の音量差が生じることがなく、更に頭部が移動しても音量差のオフセットが生じず、頭部回転および移動に対して良好な音場感を維持できる。
As described above, according to the second embodiment, the pair of speakers including the
1 ヘッドレスト、2,3 一対のスピーカ、10 受聴者、11 左耳、12 右耳、21,21a 左スピーカ、22,22a 右スピーカ、31 回転軸同心円、32 上側回転軸直交平面、33 下側回転軸直交平面、34 スピーカ21a,22aを結ぶ線、51 シート、52 ヘッドレスト、53 アーム。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
一対のスピーカは、受聴者が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸と略直交する平面上、かつ、前記回転中心軸を中心とする同心円上であって、前記回転中心軸に対して点対称の位置に配置されることを特徴とするスピーカ装置。 In a speaker device that reproduces a sound signal using at least a pair of speakers,
The pair of speakers are on a plane substantially orthogonal to the rotation center axis when the listener rotates the head in the left-right direction, and on a concentric circle with the rotation center axis as the center, with respect to the rotation center axis. The speaker device is arranged at a point-symmetrical position.
一対のスピーカは、受聴者が頭部を左右方向に回転させるときの回転中心軸と略直交する平面上、かつ、前記回転中心軸を中心とする同心円上であって、前記回転中心軸に対して点対称の位置に配置されることを特徴とするスピーカ配置方法。 In a speaker arrangement method of a speaker device that reproduces a sound signal using at least a pair of speakers,
The pair of speakers are on a plane substantially orthogonal to the rotation center axis when the listener rotates the head in the left-right direction, and on a concentric circle with the rotation center axis as the center, with respect to the rotation center axis. And a speaker arrangement method, wherein the speaker is arranged in a point-symmetrical position.
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